挖一條遠(yuǎn)離海洋的運(yùn)河
大地水準(zhǔn)面是對(duì)平均海平面（MSL）的度量。當(dāng)平均波浪運(yùn)動(dòng)時(shí)，水的沉降水平為MSL。
如果計(jì)算MSL，所要做的只是測(cè)量海洋的平均水平……就可以了。
但是那片土地呢？
假設(shè)從海洋向內(nèi)挖出一條運(yùn)河到陸地。水將沉降的水平可以解釋為平均海平面。
大地水準(zhǔn)面是假想的MSL，而無需挖運(yùn)河...測(cè)量員使用它來測(cè)量精確的表面高程，作為垂直基準(zhǔn)面中的真正零表面。
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地球上的所有物體是否都以9.81 m/s2的速度掉落？
地球上不同地方的重力有多一致？是穩(wěn)定的9.81 m/s2（米，每秒）還是根據(jù)所在的位置而變化？
事實(shí)證明，重力完全基于位置。基于大地水準(zhǔn)面模型，它在地球上因地而異。
數(shù)據(jù)由NASA的GRACE重力模型提供
因此，重力是質(zhì)量的函數(shù)。例如，山脈比山谷重。結(jié)果，落基山脈的重力相對(duì)于地球上的其他位置而言相對(duì)較強(qiáng)。
地球表面的重力范圍從秘魯?shù)?.7639 m/s2到北極的9.8337 m/s2。
這也意味著我們的星球?qū)嶋H上非常顛簸且不均勻。 正如您在此3D大地水準(zhǔn)面查看器中看到的那樣，它不是球形，也沒有大多數(shù)人認(rèn)為的那樣光滑。
此3D大地水準(zhǔn)面瀏覽器使用webgl，three.js和opengl查看器，GOCE和大地測(cè)量學(xué)目的
對(duì)重力的其他影響是因?yàn)椋?/p>
- 地球因旋轉(zhuǎn)力而向赤道隆起。這意味著兩極的地球中心與地表之間的差異小于赤道處的差異。
- 地球的物質(zhì)組成各不相同，而且物質(zhì)分布不均勻，這增加了對(duì)重力的理解的復(fù)雜性。
湯姆和杰瑞一對(duì)衛(wèi)星
如何測(cè)量大地水準(zhǔn)面（平均海平面）？如果要測(cè)量平均海平面，則可以使用潮汐儀。隨著時(shí)間的流逝，可以平均得出結(jié)果。當(dāng)然，該平均值是平均海平面。
潮汐計(jì)
但是需要在全球范圍內(nèi)放置大量潮汐儀。因此，這就是為什么諸如NASA的GRACE任務(wù)（重力恢復(fù)和氣候?qū)嶒?yàn)） 和ESA的GOCE任務(wù)（重力場(chǎng)和穩(wěn)態(tài)海洋環(huán)流探測(cè)器） 之類的衛(wèi)星以前所未有的精度測(cè)量地球重力場(chǎng)的原因。
這些衛(wèi)星如何工作？GRACE是一對(duì)在相同軌道上相距約220公里的衛(wèi)星。當(dāng)領(lǐng)先的衛(wèi)星增加速度時(shí)，這意味著會(huì)有更大的引力。如果前導(dǎo)衛(wèi)星減速，則意味著引力減小。
這些拉力和推力是使用從一顆衛(wèi)星傳到另一顆衛(wèi)星的微波脈沖來測(cè)量的。 每個(gè)衛(wèi)星位置都由GPS固定。最終結(jié)果是迄今為止最精確的重力異常測(cè)量。
重力恢復(fù)與氣候?qū)嶒?yàn)（GRACE）任務(wù)
為什么要了解大地水準(zhǔn)面？
由于重力是大地測(cè)量學(xué)領(lǐng)域的關(guān)鍵要素之一，因此科學(xué)家正在提取GOCE和GRACE衛(wèi)星數(shù)據(jù)，以研究地球上的一些關(guān)鍵應(yīng)用。
大地水準(zhǔn)面的應(yīng)用包括天氣預(yù)報(bào)，干旱預(yù)測(cè)，調(diào)查準(zhǔn)確性，水循環(huán)，極地冰塊流失以及任何可以追蹤質(zhì)量變化的事物。
以下是一些詳細(xì)的大地水準(zhǔn)面應(yīng)用程序：
地球內(nèi)部–科學(xué)家比以往任何時(shí)候都更接近地震預(yù)測(cè)。因?yàn)槲覀兛梢詸z索大地水準(zhǔn)面中的變化，所以這些俯沖事件就像檢索地震信號(hào)一樣。大地水準(zhǔn)面變化與9級(jí)及以上地震的98％以上有關(guān)，8.8級(jí)地震約占60％，8.6級(jí)地震約占40％，8.3級(jí)地震約占33％。
氣候變化–海洋環(huán)流，潮汐儀和海平面…如果所有冰塊融化，氣候科學(xué)家將根據(jù)地球上升的海平面和潮汐計(jì)來測(cè)量變化。GRACE可以測(cè)量北極冰融化過程中的質(zhì)量變化。它可以幫助我們了解海洋環(huán)流是否正在發(fā)生變化以及如何影響世界氣候變化。
總結(jié)
當(dāng)繞地球行走時(shí)，體重或多或少取決于您所在的位置。這實(shí)際上是您下面有多少質(zhì)量的函數(shù)。GRACE 和 GOCE 任務(wù)衍生的地理測(cè)量可以感知質(zhì)量是多少。
我們熱愛遙感應(yīng)用。這些獨(dú)特有趣的衛(wèi)星任務(wù)還有很多。
大地水準(zhǔn)面正在幫助地震預(yù)報(bào)，氣候變化模型和水循環(huán)等領(lǐng)域，幫助了解行星的工作方式。但是GRACE應(yīng)用程序的列表并不止于此。
來源：開源地理空間基金會(huì)中文分會(huì)
來源鏈接：https://www.osgeo.cn/post/11520
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